电磁感应现象中的洛伦兹力1动生电动势

感生电场对自由 电荷的电场力
导体中自由电荷所受洛 伦兹力沿导体方向的分
力
回路中相 当于电源的
部分
处于变化磁场中 的线圈部分
做切割磁感线运动的导 体
方向判断 由楞次定律判 通常由右手定则判断，也可
方法
断
由楞次定律判断
大小计算 方法
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由 E＝nΔΔΦt
通常由 E＝Blvsinθ 计算， 也可由 E＝nΔΔΦt 计算
感生电动势的非静电力是感生电场
对电荷的作用。
磁场变强
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分析与解答：电子带负电，它在电场中受力的 方向与电场的方向相反。本题中电子沿逆时针 方向运动，所以为使电子加速，产生的电场应 沿顺时针方向。
探讨：
※洛伦兹力做功吗？
※能量是怎样转化的呢？
洛伦兹力不做功，不提供 能量，只是起传递能量的
作用。即外力克服洛伦 兹力的一个分量F2所 做的功，通过另一个 分量F1转化为感应电 流的能量
F2
-
U
ω
F洛
F1
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例1 如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内， 有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0 沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖 直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁 场．设运动过程中小球带电荷量不变，那么( ) A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先沿逆时针方向减速运动， 之后沿顺时针方向加速运动 D．磁场力对小球一直不做功
2.动生电动势的大小： 则动生电动势为：E=BLv 法拉第电磁感应定律得到。
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感生电动势与动生电动势的比较
感生电动势
动生电动势
产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运动
移动电荷 的非静电力
向心力 F 向＝mvr2，其大小随速度先减小后增大， 因此压力 FN 也不一定始终增大．
【答案】 CD 【规律总结】 本题的关键是判断出感生电场 的方向，感生电场对小球做功，使带电小球的 动能发生变化．
电磁感应中的能量守恒 1.分析回路，分清电源和外电路。在电磁感应 现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化 的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相 当于电源，其余部分相当于外电路． 2.分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的 能量发生了转化． 3.根据功能关系列式求解
磁场变强
思考：如何确定感生电场 的方向？
感生电场的方向与感应电流的方向相同——用 楞次定律判定
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2、感生电动势：由感生电场使导体产生的电 动势叫感生电动势（导线不动，磁场随时 间变化时在导线产生的感应电动势）
讨论结果：
1．导体中自由电荷（正
电荷）具有水平方向的
速度，由左手定则可判
断受到沿棒向上的洛伦
兹力作用，其合运动是
F2
-
斜向上的。
2．自由电荷不会一直运 动下去。因为C、D两端
U
ω
F洛
F1
聚集电荷越来越多，在
CD棒间产生的电场越来
越强，当电场力等于洛 伦兹力时，自由电荷不
3．C端电势高。
再定向运动。
4．导体棒中电流是由D指向C的。
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二、电磁感应现象中的洛伦兹力 1.动生电动势： 由于导体运动而产生的电动势。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
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图中，磁场方向由下向上。根据楞次定律，为 使真空室中产生顺时针方向的感生电场，磁场 应该由弱变强。也就是说，为使电子加速，电 磁铁中的电流应该由小变大。
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思考与讨论
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思考： 在电磁感应现象中，哪一种作
用扮演了非静电力的角色 ？
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一、电磁感应现象中的感生电场 1、感生电场：磁场变化时在其周围空间激发的
电场称为感生电场。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是 由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而 感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
【思路点拨】 解答本题时可按以下思路分析：
【精讲精析】 变化的磁场将产生感生电场，这 种感生电场由于其电场线是闭合的，也称为涡旋 电场，其场强方向可借助电磁感应现象中感应电 流方向的判定方法，使用楞次定律判断．
当磁场增强时，会产生顺时针方向的涡旋电 场，电场力先对小球做负功使其速度减为零, 后对小球做正功使其沿顺时针方向做加速运 动，所以C正确；磁场力始终与小球运动方向 垂直，因此始终对小球不做功，D正确；小球 在水平面内沿半径方向受两个力作用：环的 压力FN和磁场的洛伦兹力F，这两个力的合力 充当小球做圆周运动的向心力，其中F＝Bqv, 磁场在增强，小球的速度先减小，后增大， 所以洛伦兹力不一定总在增大；
复习 1.什么是电源？
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电 能的装置。
2.什么是电动势？
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W， 那么W与q的比值，叫做电源的电动势。
3.干电池中的非静电力是什么？ 化学作用。
说明：电路中电动势的作用实际上是某种非静电力 对自由电荷的作用。
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☆ 与动生电动势有关的电磁感应现象中，
通过克服安培力做功，把机械能或其他形 式的能转化为电能．克服安培力做多少功， 就产生多少电能．若电路是纯电阻电路， 转化过来的电能将全部转化为电阻的内 能．